Hochverfügbare Virtualisierung mit Open Source

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Margarete Blau
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1 Hochverfügbare Virtualisierung mit Open Source

2 Gliederung DRBD Ganeti Libvirt

3 Virtualisierung und Hochverfügbarkeit Hochverfügbarkeit von besonderer Bedeutung Defekt an einem Server => Ausfall vieler VMs => Datenverlust in vielen Vms Lösung: Redundanz Wie vollständige Redundanz realisieren?

einem Server => Ausfall vieler VMs => Datenverlust in

4 Server-Redundanz Mehrere Virtualisierungsserver Ein Speichersystem Realisierung z.b. mittels iscsi Nachteil: Keine Datenredundanz

5 DRBD Distributed Replicated Block Device Verteiltes Blockdevice Änderungen werden übers Netzwerk repliziert => Jeder Block liegt auf zwei Servern => Fällt ein Server aus übernimmt der andere Als Blockdevice generisch einsetzbar

=> Jeder Block liegt auf zwei Servern => Fällt ein

6 DRBD - Modes Mode A Warten bis Daten versendet wurden => Datenverlust möglich Mode B Warten bis Daten empfangen wurden => Datenverlust sehr unwahrscheinlich Mode C Warten bis Daten geschrieben wurden => Datenverlust ausgeschlossen

wurden => Datenverlust sehr unwahrscheinlich Mode C

7 Single-Primary-Mode Ein Node ist primär: Kann gelesen und beschrieben werden Anderer Node ist sekundär: Kann nicht gelesen oder beschrieben werden Im Fehlerfall: Rollentausch

8 Dual-Primary-Mode Beide Nodes sind primär: Beide können gelesen und beschrieben werden Gefahr eines Split-Brain! Werden beide gleichzeitig beschrieben haste die Kacke am dampfen! Split-Brain auflösen ohne Datenverlust fast unmöglich

Werden beide gleichzeitig beschrieben haste die Kacke am

9 Migration von VMs auf DRBD Live-Migration von VMs theoretisch einfach: Daten liegen auf beiden Hosts Aber: Während der Migration Lesezugriff nötig => Migration auf Sekundär-Node nicht möglich => Dual-Primary-Mode notwendig Split-Brain-Gefahr! Software zur Durchführung nötig: Ganeti

nötig => Migration auf Sekundär-Node nicht möglich =>

10 Ganeti VM-Management-Software OpenSource Ermöglicht Redundanz der Hardware Backend: KVM oder Xen

11 Ganeti Administration: CLI HTTP (Web-Manager) Aktuelle Version hat mit Bugs zu kämpfen Übernimmt die Verwaltung der DRBD- Backends Split Brain wird vermieden

12 Ganeti-Migration Schnell Live-Migration Persistente Daten werden nicht kopiert Hochverfügbar Ausfall eines Servers: Starten der VMs auf zweitem Server Kein Datenverlust (aus Sicht von Ganeti)

13 Libvirt Middleware zur Virtualisierung Backend: KVM, Xen, VMWare, Storage: iscsi Ceph (RBD) Sheepdog Gluster...

14 Ceph Block Devices Zugriff auf Ceph-Cluster Nutzung als Block Device Snapshots und cloning wird unterstützt

15 Ceph Block Devices Vorteil Mehr als zwei Backing-Nodes Gut erprobt und sehr stabil Nachteile QEMU unterstützt (noch) kein locking => Split Brain möglich! Einschränkte Unterstützung durch virt-manager

16 Sheepdog Verteiltes Speichersystem für QEMU OpenSource Geringer Administrationsaufwand Nodes finden sich per Multicast Nodes lassen sich sehr einfach hinzufügen Praktisch beliebig viele Nodes möglich

finden sich per Multicast Nodes lassen sich sehr

17 Sheepdog Vorteile: Mehr als zwei Nodes möglich Geringer Administrationsaufwand Nachteile: QEMU unterstützt kein locking => Split Brain möglich! Eingeschränkte Unterstützung durch virt-manager

unterstützt kein locking => Split Brain möglich!

18 GlusterFS Verteiltes Dateisystem OpenSource Zugriff auf Dateien über NFS CIFS Gluster Native QEMU unterstützt Gluster Native

19 GlusterFS Vorteile: Mehr als zwei Nodes möglich Nachteile: QEMU unterstützt kein locking => Split Brain möglich! Eingeschränkte Unterstützung durch virt-manager

20 Libvirt Lock Manager Natives Locking bei verteilten Dateisystemen nicht möglich Aber: Libvirt besitzt Lock Manager Einziger unterstütztes Verfahren: sanlock Braucht selbst wieder Netzwerk-Speicher Relativ Ressourcen intensiv

Manager Einziger unterstütztes Verfahren: sanlock

21 Fazit Ganeti + QEMU + DRBD Ermöglicht Hochverfügbarkeit Verhindert Split Brain Libvirt + QEMU Unterstützt verschiedene verteilte Speichersysteme Locking fehlt aber (bzw. ist unpraktikabel) => Risiko eines Split Brains

22 Hochverfügbare Virtualisierung mit Open Source

23 Gliederung DRBD Ganeti Libvirt

24 Virtualisierung und Hochverfügbarkeit Hochverfügbarkeit von besonderer Bedeutung Defekt an einem Server => Ausfall vieler VMs => Datenverlust in vielen Vms Lösung: Redundanz Wie vollständige Redundanz realisieren?

25 Server-Redundanz Mehrere Virtualisierungsserver Ein Speichersystem Realisierung z.b. mittels iscsi Nachteil: Keine Datenredundanz

26 DRBD Distributed Replicated Block Device Verteiltes Blockdevice Änderungen werden übers Netzwerk repliziert => Jeder Block liegt auf zwei Servern => Fällt ein Server aus übernimmt der andere Als Blockdevice generisch einsetzbar

27 DRBD - Modes Mode A Warten bis Daten versendet wurden => Datenverlust möglich Mode B Warten bis Daten empfangen wurden => Datenverlust sehr unwahrscheinlich Mode C Warten bis Daten geschrieben wurden => Datenverlust ausgeschlossen

28 Single-Primary-Mode Ein Node ist primär: Kann gelesen und beschrieben werden Anderer Node ist sekundär: Kann nicht gelesen oder beschrieben werden Im Fehlerfall: Rollentausch

29 Dual-Primary-Mode Beide Nodes sind primär: Beide können gelesen und beschrieben werden Gefahr eines Split-Brain! Werden beide gleichzeitig beschrieben haste die Kacke am dampfen! Split-Brain auflösen ohne Datenverlust fast unmöglich

30 Migration von VMs auf DRBD Live-Migration von VMs theoretisch einfach: Daten liegen auf beiden Hosts Aber: Während der Migration Lesezugriff nötig => Migration auf Sekundär-Node nicht möglich => Dual-Primary-Mode notwendig Split-Brain-Gefahr! Software zur Durchführung nötig: Ganeti

31 Ganeti VM-Management-Software OpenSource Ermöglicht Redundanz der Hardware Backend: KVM oder Xen

32 Ganeti Administration: CLI HTTP (Web-Manager) Aktuelle Version hat mit Bugs zu kämpfen Übernimmt die Verwaltung der DRBD- Backends Split Brain wird vermieden

33 Ganeti-Migration Schnell Live-Migration Persistente Daten werden nicht kopiert Hochverfügbar Ausfall eines Servers: Starten der VMs auf zweitem Server Kein Datenverlust (aus Sicht von Ganeti)

34 Libvirt Middleware zur Virtualisierung Backend: KVM, Xen, VMWare, Storage: iscsi Ceph (RBD) Sheepdog Gluster...

35 Ceph Block Devices Zugriff auf Ceph-Cluster Nutzung als Block Device Snapshots und cloning wird unterstützt

36 Ceph Block Devices Vorteil Mehr als zwei Backing-Nodes Gut erprobt und sehr stabil Nachteile QEMU unterstützt (noch) kein locking => Split Brain möglich! Einschränkte Unterstützung durch virt-manager

37 Sheepdog Verteiltes Speichersystem für QEMU OpenSource Geringer Administrationsaufwand Nodes finden sich per Multicast Nodes lassen sich sehr einfach hinzufügen Praktisch beliebig viele Nodes möglich

38 Sheepdog Vorteile: Mehr als zwei Nodes möglich Geringer Administrationsaufwand Nachteile: QEMU unterstützt kein locking => Split Brain möglich! Eingeschränkte Unterstützung durch virt-manager

39 GlusterFS Verteiltes Dateisystem OpenSource Zugriff auf Dateien über NFS CIFS Gluster Native QEMU unterstützt Gluster Native

40 GlusterFS Vorteile: Mehr als zwei Nodes möglich Nachteile: QEMU unterstützt kein locking => Split Brain möglich! Eingeschränkte Unterstützung durch virt-manager

41 Libvirt Lock Manager Natives Locking bei verteilten Dateisystemen nicht möglich Aber: Libvirt besitzt Lock Manager Einziger unterstütztes Verfahren: sanlock Braucht selbst wieder Netzwerk-Speicher Relativ Ressourcen intensiv

42 Fazit Ganeti + QEMU + DRBD Ermöglicht Hochverfügbarkeit Verhindert Split Brain Libvirt + QEMU Unterstützt verschiedene verteilte Speichersysteme Locking fehlt aber (bzw. ist unpraktikabel) => Risiko eines Split Brains

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